资源简介

8 三相正弦交流电路
【课题名称】 8.1 三相正弦交流电源
【课时安排】
2课时（90分钟）
【教学目标】
1．理解三相正弦对称电源、相序的概念。
2．了解电源星形连结的特点，能绘制其电压矢量图。
3．了解我国电力系统供电制，说出相电压与线电压的关系。
【教学重点】
重点：三相电源星形联结的特点及相电压与线电压的关系
【教学难点】
难点：相电压与线电压的关系
【关键点】
理解三相电源星形联结的特点
【教学方法】
理论联系实际法、多媒体演示法、讲授法、谈话法
【教具资源】
多媒体课件
【教学过程】
一、导入新课
教师可联系生产生活实际，例举三相交流电的广泛应用，从而引出三相交流电的学习。
二、讲授新课
教学环节1： 三相对称电源
1．三相对称电源的概念
教师活动：教师可在黑板或多媒体展示三相对称电源的概念，并给予解释和说明。然后在黑板或多媒体展示三相对称电源的瞬时值表达式、波形图和矢量图，最后解释相序的概念。
学生活动：学生可在教师的引导与讲解下理解理解三相对称电源的概念，并了解相对称电源的瞬时值表达式、波形图、矢量图及相序的概念。
知识点：
三相对称电源：工程上，把频率相同、最大值相等、相位彼此相差120的三个正弦交流电源称为三相正弦对称电源。我国通常用U、V、W（或L1、L2、L3）分别表示三相正弦对称电源中的第一相、第二相和第三相。如果以为参考正弦量，即第一相电源的初相为0，则第二相电源的初相为-120，第三相电源的初相为120（或-240），那么三相正弦对称电源各相的解析式（瞬时值表达式）为：
三相正弦对称电源的波形图和矢量图如图8.1所示。
(
图
8.1
三相对称电源的波形图与矢量图
)
三相对称电源的相序：三相交流电随时间按正弦规律变化，它们到达最大值（或零值）的先后次序叫做相序。把U－V－W－U的顺序称为正序；若相序为U－W－V－U称为负序。工程上如无特别说明，均采用正序。
提示：三相异步电动机的旋转方向由三相电源的相序决定，改变三相电源的相序可改变三相异步电动机的旋转方向。工程上，通常采用任意对调三相电源的两根电源线来实现三相异步电动机的正反控制。
教学环节2： 三相电源的连接
1．星形联结
教师活动：教师可利用多媒体技术展示三相电源星形联结的情况，然后根据展示图把相关的概念如火线、零线等作一一说明。
学生活动：学生可在教师的引导下，了解三相电源星形联结的特点及掌握相关概念。
知识点：
星形联结：将三相发电机绕组的三个末端U2、V2、W2连接成公共点，三个首端U1、V1、W1分别与负载连接，这种连接方式称为星形联结，用符号“Y”表示。三个末端U2、V2、W2连接成的公共点称为中性点（或零点），用N表示，从中性点引出的导线称为中性线（或零线），一般用黑色线或淡蓝色线；从三相绕组首端引出的三根导线称为相线（或火线），分别用符号“U、V、W”表示，用黄、绿、红3种颜色区分。
三相四线制供电系统：这种由三根相线和一根中性线组成的供电系统称为三相四线制供电系统，用符号“Y0”表示，通常在低压配电系统中采用；在高压输电系统中，通常采用只由三根相线组成的三相三线制供电系统，用符号“Y”表示。
2．相电压与线电压
教师活动：教师可根据三相电源的星形联结图，讲解相电压与线电压的概念，并作相应的矢量图。通过矢量图分析相电压与线电压之间的关系。
学生活动：学生可在教师的引导下理解相电压与线电压的概念，学习相电压与线电压之间的矢量图作法及它们之间的关系，并进行适当的练习。
知识点：
三相四线制供电系统可输出两种电压，即相电压和线电压。相电压是相线与中性线之间的电压，分别用符号“UU、UV、UW”表示U、V、W各相电压的有效值，通常用UP泛指相电压。线电压是指相线与相线之间的电压，分别用符号“UUV、UVW、UWU”表示UV、VW、WU各线电压的有效值，通常用UL泛指线电压。
相电压与线电压之间的关系：线电压是相电压的倍，即UL＝UP。线电压的相位超前相应的相电压30。
注意：三相四线制供电系统中，相电压和线电压都是对称的。
提示：在工厂里，既有额定电压为220V的用电器（如照明），也有额定电压为380V的设备（如动力系统的电动机等），你知道工厂的供电系统是如何提供这两种不同的电压的？实际上，在三相四线制低压供电系统中，照明线路接在一根相线和一根中性线上，它们之间的电压是相电压UP＝220V；动力线路接在三根相线上，任意两根相线之间的电压是线电压UL＝380V。
三、课堂小结
教师与学生一起回顾本节课的学习内容，引导学生总结如下：
1．三相对称电源。
2．三相对称电源的星形联结、三相四线制。
3．相电压与线电压
四、课堂练习
教材中思考与练习第1、2题
五、课后作业
“学习辅导与练习”同步训练中的8.1

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